java线程池

一、简介

　　线程的使用在java中占有极其重要的地位，在jdk1.4极其之前的jdk版本中，关于线程池的使用是极其简陋的。在jdk1.5之后这一情况有了很大的改观。Jdk1.5之后加入了java.util.concurrent包，这个包中主要介绍java中线程以及线程池的使用。为我们在开发中处理线程的问题提供了非常大的帮助。

二、线程池

作用：

线程池作用就是限制系统中执行线程的数量。
根据系统的环境情况，可以自动或手动设置线程数量，达到运行的最佳效果；少了浪费了系统资源，多了造成系统拥挤效率不高。用线程池控制线程数量，其他线程排队等候。一个任务执行完毕，再从队列的中取最前面的任务开始执行。若队列中没有等待进程，线程池的这一资源处于等待。当一个新任务需要运行时，如果线程池中有等待的工作线程，就可以开始运行了；否则进入等待队列。

为什么要用线程池：

1、减少了创建和销毁线程的次数，每个工作线程都可以被重复利用，可执行多个任务。
2、可以根据系统的承受能力，调整线程池中工作线线程的数目，防止因为消耗过多的内存，而把服务器累趴下(每个线程需要大约1MB内存，线程开的越多，消耗的内存也就越大，最后死机)。

什么时候使用线程池：

1、单个任务处理的时间比较短
2、将需处理的任务的数量大

线程池的弊端：
１、死锁。当一组进程或线程中的每一个都在等待一个只有该组中另一个进程才能引起的事件时，我们就说这组进程或线程死锁了；
２、资源不足。如果线程池太大，那么被那些线程消耗的资源可能严重地影响系统性能；
３、并发错误；
４、线程泄漏。发生线程泄漏的一种情形出现在任务抛出一个 RuntimeException 或一个 Error 时；
５、请求过载。

Java里面线程池的顶级接口是Executor，但是严格意义上讲Executor并不是一个线程池，而只是一个执行线程的工具。真正的线程池接口是ExecutorService。
比较重要的几个类：

ExecutorService　　　　　　　　真正的线程池接口。
ScheduledExecutorService　　　能和Timer/TimerTask类似，解决那些需要任务重复执行的问题。
ThreadPoolExecutor　　　　　　ExecutorService的默认实现。
ScheduledThreadPoolExecutor　继承ThreadPoolExecutor的ScheduledExecutorService接口实现，周期性任务调度的类实现。

要配置一个线程池是比较复杂的，尤其是对于线程池的原理不是很清楚的情况下，很有可能配置的线程池不是较优的，因此在Executors类里面提供了一些静态工厂，生成一些常用的线程池。

三、４种线程池

１、 newSingleThreadExecutor
创建一个单线程的线程池。这个线程池只有一个线程在工作，也就是相当于单线程串行执行所有任务。如果这个唯一的线程因为异常结束，那么会有一个新的线程来替代它。此线程池保证所有任务的执行顺序按照任务的提交顺序执行。

2、newFixedThreadPool
创建固定大小的线程池。每次提交一个任务就创建一个线程，直到线程达到线程池的最大大小。线程池的大小一旦达到最大值就会保持不变，如果某个线程因为执行异常而结束，那么线程池会补充一个新线程。

３、newCachedThreadPool
创建一个可缓存的线程池。如果线程池的大小超过了处理任务所需要的线程，
那么就会回收部分空闲（60秒不执行任务）的线程，当任务数增加时，此线程池又可以智能的添加新线程来处理任务。此线程池不会对线程池大小做限制，线程池大小完全依赖于操作系统（或者说JVM）能够创建的最大线程大小。

4、newScheduledThreadPool
创建一个大小无限的线程池。此线程池支持定时以及周期性执行任务的需求。

四、实例

1：newSingleThreadExecutor
MyThread.java

publicclassMyThread extends Thread {    @Override    publicvoid run() {        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在执行。。。");    }}

TestSingleThreadExecutor.java

publicclassTestSingleThreadExecutor {    publicstaticvoid main(String[] args) {        //创建一个可重用固定线程数的线程池        ExecutorService pool = Executors. newSingleThreadExecutor();        //创建实现了Runnable接口对象，Thread对象当然也实现了Runnable接口        Thread t1 = new MyThread();        Thread t2 = new MyThread();        Thread t3 = new MyThread();        Thread t4 = new MyThread();        Thread t5 = new MyThread();        //将线程放入池中进行执行        pool.execute(t1);        pool.execute(t2);        pool.execute(t3);        pool.execute(t4);        pool.execute(t5);        //关闭线程池        pool.shutdown();    }}

输出结果
pool-1-thread-1正在执行。。。
pool-1-thread-1正在执行。。。
pool-1-thread-1正在执行。。。
pool-1-thread-1正在执行。。。
pool-1-thread-1正在执行。。。

2：newFixedThreadPool
TestFixedThreadPool.Java

publicclass TestFixedThreadPool {    publicstaticvoid main(String[] args) {        //创建一个可重用固定线程数的线程池        ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2);        //创建实现了Runnable接口对象，Thread对象当然也实现了Runnable接口        Thread t1 = new MyThread();        Thread t2 = new MyThread();        Thread t3 = new MyThread();        Thread t4 = new MyThread();        Thread t5 = new MyThread();        //将线程放入池中进行执行        pool.execute(t1);        pool.execute(t2);        pool.execute(t3);        pool.execute(t4);        pool.execute(t5);        //关闭线程池        pool.shutdown();    }}

输出结果
pool-1-thread-1正在执行。。。
pool-1-thread-2正在执行。。。
pool-1-thread-1正在执行。。。
pool-1-thread-2正在执行。。。
pool-1-thread-1正在执行。。。

3：newCachedThreadPool
TestCachedThreadPool.java

publicclass TestCachedThreadPool {    publicstaticvoid main(String[] args) {        //创建一个可重用固定线程数的线程池        ExecutorService pool = Executors.newCachedThreadPool();        //创建实现了Runnable接口对象，Thread对象当然也实现了Runnable接口        Thread t1 = new MyThread();        Thread t2 = new MyThread();        Thread t3 = new MyThread();        Thread t4 = new MyThread();        Thread t5 = new MyThread();        //将线程放入池中进行执行        pool.execute(t1);        pool.execute(t2);        pool.execute(t3);        pool.execute(t4);        pool.execute(t5);        //关闭线程池        pool.shutdown();    }}

输出结果：
pool-1-thread-2正在执行。。。
pool-1-thread-4正在执行。。。
pool-1-thread-3正在执行。。。
pool-1-thread-1正在执行。。。
pool-1-thread-5正在执行。。。

4：newScheduledThreadPool
TestScheduledThreadPoolExecutor.java

publicclass TestScheduledThreadPoolExecutor {    publicstaticvoid main(String[] args) {        ScheduledThreadPoolExecutor exec = new ScheduledThreadPoolExecutor(1);        exec.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {//每隔一段时间就触发异常                      @Override                      publicvoid run() {                           //throw new RuntimeException();                           System.out.println("================");                      }                  }, 1000, 5000, TimeUnit.MILLISECONDS);        exec.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {//每隔一段时间打印系统时间，证明两者是互不影响的                      @Override                      publicvoid run() {                           System.out.println(System.nanoTime());                      }                  }, 1000, 2000, TimeUnit.MILLISECONDS);    }}

输出结果：================838464454951683866438290348388643830710================839064385138383926438793198400643939383

五、ThreadPoolExecutor详解

hreadPoolExecutor的完整构造方法的签名是：ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue workQueue, ThreadFactory threadFactory, RejectedExecutionHandler handler) .

corePoolSize - 池中所保存的线程数，包括空闲线程。
maximumPoolSize-池中允许的最大线程数。
keepAliveTime - 当线程数大于核心时，此为终止前多余的空闲线程等待新任务的最长时间。
unit - keepAliveTime 参数的时间单位。
workQueue - 执行前用于保持任务的队列。此队列仅保持由 execute方法提交的 Runnable任务。
threadFactory - 执行程序创建新线程时使用的工厂。
handler - 由于超出线程范围和队列容量而使执行被阻塞时所使用的处理程序。
ThreadPoolExecutor是Executors类的底层实现。

参考文章：
http://www.oschina.net/question/565065_86540
http://blog.csdn.net/it_man/article/details/7193727